Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока

Электрическим токомназывается всякое упорядоченное движение электрических зарядов. Упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда в веществе или пустоте называется током проводимости. Условия, необходимые для появления и существования электрического тока проводимости в среде:

а) наличие в данной среде свободных носителей заряда;

б) существование в среде внешнего электрического поля, энергия которого должна расходоваться на упорядоченное перемещение электрических зарядов.

Направлением электрического тока считается направление упорядоченного движения положительных электрических зарядов.

Силой электрического токаназывается скалярная физическая величина, равная заряду, переносимому через рассматриваемую поверхность в единицу времени, А.

.

Для постоянного тока

.

Направление электрического тока в различных точках рассматриваемой поверхности и распределение силы тока по этой поверхности определяется плотностью тока.

Вектор плотности тока совпадает по направлению со скоростью упорядоченного движения положительных носителей заряда и численно равен заряду, переносимому через единичную площадку, перпендикулярную направлению движения заряженных частиц, в единицу времени, А/м².

, ,

где e - заряд носителя; n – концентрация свободных носителей заряда; - средняя скорость упорядоченного движения носителей заряда.

Общий вид связи между плотностью тока и силой тока через произвольную поверхность имеет вид

.

Плотность постоянного тока одинакова по всему поперечному сечению S однородного проводника. Для такого тока

I = j·S.